CN101558387A - 用于安全装置移除检测的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于安全装置移除检测的方法和设备。根据本发明的各个方面，一种安全装置对从所提供的表面移除所述装置进行检测。所述安全装置包括主体；与主体耦合的至少一个磁体；以及与主体相耦合且邻近至少一个磁体中的至少一个的传感器。所述传感器相对于至少一个磁体不移动。至少一个磁体将所述主体磁耦合至所述表面。每一个磁体提供磁通量。当主体磁耦合至所述表面时，磁通量的至少一部分传导离开传感器。当主体不与所述表面耦合时，来自至少一个磁体中的至少一个的磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从表面上移除主体。

Description

用于安全装置移除检测的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请依照35U.S.C§119(e)要求于2006年12月16日提交的美国临时申请60/874,996以及于2007年1月26日提交的美国临时申请60/897,785的优先权，其中上述申请在这里引入作为参考。

技术领域

本发明的实施例涉及用于监视通过入口对受保护区域的访问的设备。

背景技术

传统的安全装置业已用于控制对受保护区域的访问。访问控制包括检测未经授权的进入(ingress)和/或离开(egress)；对授权用户进行验证，提供关于进入和/或离开的报告；以及及时提供未经授权访问的通知。控制对区域的访问的安全装置可以从快速有效的区域部署以及从检测到未经授权人员对安全装置的篡改中受益。

发明内容

根据本发明的不同方面，一种安全装置用于对从所提供的表面移除所述装置进行检测。所述安全装置包括：主体；与主体相耦合的至少一个磁体；以及与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个的传感器。所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动。所述至少一个磁体将主体与所述表面磁耦合。每一个磁体都提供磁通量。当主体与表面相耦合时，所述磁通量的至少一部分传导离开所述传感器。当主体不与表面相耦合时，来自所述至少一个磁体中的至少一个磁体的至少一部分磁通量传导通过所述传感器，由此表明从表面移除主体。

根据本发明的不同方面，一种移除检测器对从所提供的表面移除所提供的安全装置进行检测。所述移除检测检测器包括至少一个磁体以及位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器。所述至少一个磁体与安全装置相耦合。所述传感器与安全装置相耦合。所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动。所述至少一个磁体将移除检测器磁耦合到所述表面。所述至少一个磁体中的每一个磁体都提供磁通量。当移除检测器耦合到表面时，至少一部分磁通量传导离开所述传感器。当移除检测器不与表面相耦合时，来自至少一个磁体中的至少一个磁体的磁通量的至少一部分传导通过所述传感器，由此表明从所述表面移除所述安全装置。

根据本发明的不同方面，一种安全装置对从第一入口盖(portalcover)和第二入口盖中的至少一个移除所述装置进行检测。所述安全装置包括：主体；第一移除检测器；以及第二移除检测器。第一移除检测器将主体磁耦合到第一盖。第二移除检测器将主体磁耦合到第二盖。第一移除检测器对从第一盖移除主体进行检测。第二移除检测器对从第二盖移除主体进行检测。第一移除检测器和第二移除检测器中的至少一个包括至少一个磁体以及位于至少一个磁体中的至少一个附近的传感器。所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动。每一个磁体都提供磁通量。当安全装置与第一入口盖和第二入口盖中的至少一个相耦合时，至少一部分磁通量传导离开所述传感器。

根据本发明的不同方面，一种方法对从表面移除安全装置进行检测。所述安全装置执行所述方法。所述安全装置包括主体。所述方法包括：按照任何实际顺序，(1)检测通过传感器的磁通量的幅度变化；以及(2)根据所述检测来提供一个信号。至少一个磁体与安全装置的主体相耦合。所述传感器与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个。所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动。每一个磁体都提供磁通量。所述至少一个磁体将主体与表面磁耦合。当主体与表面相耦合时，至少一部分磁通量传导离开所述传感器。当主体不与表面相耦合时，来自所述至少一个磁体中的至少一个的磁通量的至少一部分传导通过传感器。

附图说明

现在将参考附图对本发明的实施例进行进一步描述，各附图中相同的标记指代相同的元件，其中：

图1是根据本发明各个方面的安全装置的功能框图；

图2是根据本发明各个方面的移除检测器的功能框图；

图3是在移除位置实施图2的移除检测器的图1安全装置的平面图；

图4是在耦合位置实施图2的移除检测器的图1安全装置的平面图；

图5是处于移除位置的图2移除检测器中的偏置装置和传感器的平面图；

图6是处于耦合位置的图2移除检测器中的偏置装置和传感器的平面图；

图7是处于移除位置的图2移除检测器中的偏置装置和传感器的平面图；

图8是实施图2的移除检测器的图1安全装置的平面图；

图9是图2的移除检测器的传感器的感测轴的平面图；

图10是在移除位置实施图2的移除检测器的图1安全装置的平面图；

图11是在耦合位置实施图2的移除检测器的图1安全装置的平面图；

图12是根据本发明各个方面的入口传感器的功能框图；

图13是在远离入口盖(portal cover)的位置实施图12的入口传感器的图1安全装置的平面图；

图14是在邻近入口盖的位置实施图12的入口传感器的图1安全装置的平面图；

图15是由图1、8和12的安全装置执行的方法的数据流程图；

图16是随时间改变的图12的入口传感器的磁通量、漂移阈值以及警报阈值的指示的示意图；

图17是关于图16的磁通量指示的平均值的示意图；

图18是被定位在具有右入口盖和左入口盖的入口盖上的图1安全装置的平面图；

图19是如图8所示定位的图1安全装置的实施方式的平面图；

图20是图1安全装置的实施方式的平面图；

图21是具有允许传感器移动的轨道的图1安全装置的实施方式的平面图；

图22是通过入口盖来提供信号的图1安全装置的实施方式的平面图；

图23是根据本发明各个方面而实施耦合设备的图1安全装置的透视平面图；

图24是图23的耦合设备的透视图；

图25是具有耦合设备的图23安全装置的透视图；

图26是根据本发明各个方面实施耦合设备的图1安全装置的平面图。

具体实施方式

根据本发明各个方面的安全装置保护可以通过入口(portal)(例如门口、窗口、舱口、通风口)访问的区域免受未经报告的进入和/或离开(例如，访问)的侵害。安全装置通过监视入口来提供对进入和离开的报告；未经授权访问的警告；授权用户的验证；以及安全装置的状态。

安全装置检测物理刺激(例如电、磁、压力、移动、温度、光、电磁辐射)、物理量、物理特性和/或物理量或物理特性的变化，以便检测通过入口对受保护区域的访问。举例而言，安全装置可以检测温度、磁通量、运动、施加在物体上的压力的变化；以及光(例如强度、波长)和射频信号的变化。安全装置可以检测物理刺激的变化(例如增加、减小、平均值、变化率、与静态值的偏差(departure))，以此作为对受保护区域的访问的指示(indicia)。安全装置还可以检测热、光、振动和磁通量这些物理量。

安全装置可以提供对未经授权访问的警告，这其中包括响亮噪声(例如汽笛、警报、铃声、操作员语音)、发送信号、接收信号、发送消息、接收消息、以及与授权用户(例如监视服务)建立通信。安全装置可以根据策略或者操作员做出的决定来判断警告动作的类型。可以根据如下情况检测到缺乏授权：无法提供用户专用信息(例如pin、访问码、雇员id号)、访问时间(例如正常工作时间以外)、访问位置(例如访问很少或从未被授权的特定地点)；响应时间(例如用户响应缓慢，在要求之前响应)以及响应类型(例如用户输入遇险求救码(distress code))。

安全装置可以对用户进行验证。验证可以将用户提供的信息与安全装置保留的信息或是操作员的知识(knowledge)相比较。用户信息可以包括pin、生物测定信息(例如语音、虹膜、指纹、语音模式、面部识别)、密码(例如单触设备(one-touch device)、由用户提供的密码、Dallas/Maxium“one-touch”)、电话号码、雇员号码、条形码以及RFID传输。用户信息既可以在本地验证，也可以被传送到远程位置进行验证。

安全装置的状态可以包括电池电量、移除事件、组件健康度、检测到的物理刺激、检测到的物理刺激的量、以及物理刺激的变化。移除事件可以包括在没有授权的情况下移动、摇动或撞击安全装置。安全装置可以提供有关该安全装置状态的通知。通知可以包括发送信号(例如无线电传输、LED闪烁)，发送消息(例如电话消息、电子邮件、文本消息)，以及产生噪声(例如汽笛、警报、铃声、蜂鸣声)。通知可以包括状态信息(例如电池电量、接收信号强度、发送信号强度、移除事件发生、移除事件类型)。

安全装置可以提供与对受保护区域的访问相关的信息(例如报告、概要、统计值)。报告可以包括访问时间、访问日期、用户信息、安全装置状态信息、检测到的物理刺激、所提供的通知、所提供的警报、实施的策略、以及操作员采取的动作。安全装置可以根据策略提供报告(例如按周、按月提供，与未经授权访问的通知同时提供)，或者在被请求时提供报告。

例如，根据本发明的不同方面，图1～26的安全装置100通过监视入口盖并检测安全装置的移除来监视对可经由入口访问的受保护区域的访问。安全装置100可以包括一个或多个入口传感器102、一个或多个移除检测器104、零个或多个运动传感器、访问控制装置110以及零个或多个通信模块112。

入口传感器对通过入口进入或者离开受保护区域进行检测。入口传感器对物理刺激、物理量、物理特性和/或物理量或物理特性的变化进行检测。入口传感器还可以检测入口盖(例如门、窗)的移动，由此作为通过入口进行访问的指示。入口传感器可以报告事件。事件可以包括：大于入口盖移动阈值量(例如打开，关闭)，大于入口盖在特定位置的持续时间阈值(例如开、关、半开)，大于入口移动的阈值速度和/或加速度，以及大于施加于入口和/或入口盖的力的阈值量(例如攻击、破坏)。

移除检测器对从某一位置移除安全装置进行检测。位置(location)包括安全装置的定位(position)和/或朝向(orientation)。移除检测器对物理刺激、物理量、物理特性和/或物理量或物理特性的变化进行检测。用于检测移除的物理刺激可以包括安全装置在方向上的移动、振动、外力(physical force)变化、以及朝向和加速度变化。移除检测器可以检测事件(例如移除、替换)。移除检测器可以报告事件。

移除检测器可以将安全装置耦合至某一表面。耦合包括使用物理刺激将移除检测器耦合至某一表面以便检测移除，其中上述物理刺激与该移除检测器所监视的物理刺激相同。表面包括入口盖、入口框架、接近入口的表面、以及接近入口盖的表面。

运动传感器检测安全装置的移动。该运动传感器对物理刺激、物理量、物理特性和/或物理量或物理特性的变化进行检测。运动传感器可以检测的物理刺激可以与移除检测器所检测的物理刺激不同。运动传感器可以检测事件。运动传感器还可以报告事件。事件可以包括大于某个阈值的运动以及某一频率范围以内的振动。运动传感器包括任何常规运动和/或振动传感器。安全装置100的实施方式包括含有压电薄膜带(piezo film strip)的运动传感器。

访问控制装置可以接收事件通知，应用有关警告动作的策略，应用有关对经授权和/或未经授权访问做出响应的策略，并且可以参与事件检测。事件通知可由任何传感器、检测器、用户(例如，使用应急按钮)或系统操作员(例如，通过系统测试)报告给访问控制装置。访问控制装置可以包括任何常规数据处理设备、通信设备、感测设备以及软件。参与事件检测可以包括接收来自传感器和/或检测器的物理刺激、物理量、和/或物理特性以检测变化。应用策略可以包括接收用户信息，向中心位置发送用户信息，接收已存储的用户信息，发送已存储的用户信息，将用户信息与已存储的信息相比较，报告验证状态(例如失败、成功)以及确定对未经授权的访问做出的响应。

通信模块与安全系统的其他单元进行通信。安全系统的各个单元可以包括在这里描述的安全装置、从多个安全装置聚集信息的聚合器(aggregator)，以及中心位置(例如有人的、无人的)。通信模块使用任何常规硬件(例如有线的、无线的)和任何常规协议(例如TCP/IP、802.11、Zigbee、蜂窝电话)来进行通信。通信模块接收和/或发送信息。信息可以包括报告、事件通知、策略、依照策略做出的动作、用户信息、已存储的信息、检测到的物理刺激、检测到的物理量、检测到的物理特性、和/或检测到的物理量或物理特性的变化。

访问控制装置可以使用由通信模块接收的信息。访问控制装置可以使用通信模块来向另一个单元发送信息。

安全装置100的一个实施方式可以包括入口传感器102、移除检测器104、运动传感器106、访问控制装置110以及通信模块112。

移除检测器104可以包括偏置(bias)装置206、传感器202和比较器204。

传感器对物理刺激、物理量、物理特性和/或物理量或物理特性的变化进行检测。传感器可以检测对移除的指示。传感器可以包括任何常规的感测设备和软件。例如，传感器202可以包括磁通量传感器(例如霍尔效应传感器、磁力计、高斯计)、振动传感器、电流传感器、电压传感器、光传感器、位置传感器(例如GPS)以及运动传感器(例如视野差分检测器、照明变化检测器、反射率变化检测器)。

偏置装置提供的是由传感器所检测物理刺激类型的物理刺激。偏置装置提供某一物理刺激的基本量(例如幅度)。传感器检测该基本量的至少一部分。环境因素(例如与物理对象的邻近度、人类活动、移动)则可能影响传感器检测到的基本刺激量。环境因素可以增大或减小传感器检测到的物理刺激量。

比较器接收有关由传感器检测到的物理刺激量的信息。比较器可以检测传感器检测到的物理刺激量的阈值变化。比较器可以对从传感器接收的信息应用一个迟滞(hysteresis)，由此降低噪声可能对由传感器报告的物理刺激量的影响。比较器可以根据对由传感器检测到的物理刺激量的阈值变化所进行的检测来提供通知。通知可以包括电压、电流以及通信协议的数据分组。阈值是可以调整的。调整包括增大、减小和保持阈值的数值。调整还可以根据温度、寿命、工作周期(duty cycle)以及环境条件来进行。

在一个实施方式中，偏置装置206包括磁体310和312。传感器202包括霍尔开关(hall switch)314。霍尔开关314包括具有阈值的比较器。霍尔开关314根据由其检测到的磁通量的幅度变化大于阈值来提供电信号。霍尔开关314以这样一种方式被定位，即磁体310的磁极与磁体312的相反极性磁极之间的磁通量308的至少一部分传导通过霍尔开关314。而磁体310的磁极与磁体312的相反极性磁极之间的磁通量306则离开霍尔开关314而传导通过金属304。

移除检测器104朝着邻近金属表面402的位置移动，则会使得磁通量404(例如磁通量308的至少一部分)离开霍尔开关314传导。霍尔开关314检测传导通过霍尔开关314的磁通量308与404的幅度之间的变化。霍尔开关314根据对于所述变化的检测来提供信号。霍尔开关314可以将该信号提供给访问控制装置110。该信号提供从金属表面402移除该移除传感器104的指示。

移除检测器104可以采用这样一种方式耦合到安全装置100，即安全装置100的移动会导致移除检测器104内可检测的移动。移除检测器104的上述实施方式可以检测出移除设备104并因此是安全装置100从表面402的移除。将移除检测器104耦合到安全装置100和/或金属表面402的处理可以包括胶水粘合，扣件(fastener)固定，以及磁力耦合。

在一个实施方式中，安全装置100包括处于主体302中的金属304。磁体310和312与金属304磁耦合。通过使用与主体302或金属板304相关的结构，可以将磁体310和312进一步固定在适当的位置。结构可以包括壁、支座和凹槽。

霍尔开关314耦合至安全装置100。将霍尔公开314与安全装置100相耦合的处理包括使用扣件(fastener)以及将霍尔开关314定位在金属304的孔内。霍尔开关314以如下方式耦合，即在安全装置100移动的情况下霍尔开关314不会发生相对于磁体310和312的移动(例如，转动、垂直移动、水平移动)。因此，将安全装置100从离开金属表面402的定位移动到邻近(例如接触)金属表面402的定位并不会改变霍尔开关314、磁体310和/或磁体312之间的位置。传感器202与偏置装置206之间的间隔可以缩短(pot)，以便减小传感器202与偏置装置206之间的移动。

由偏置装置206提供的物理刺激可以进一步提供耦合力。该耦合力可以将移除检测器104耦合至安全装置110和/或某一对象上。如上所述，在一个实施方式中，移除检测器104的磁体310和312磁耦合至安全装置100的金属304上。磁体310和312可以进一步将安全装置100磁耦合到金属表面402。将安全装置100耦合到金属表面402，使得磁通量404传导离开霍尔开关314。从金属表面402移除安全装置100，则使得磁通量308的至少一部分传导通过霍尔开关314。通过检测通过霍尔开关314的磁通量的幅度变化，就可以提供从金属表面402移除安全装置100或者在金属表面402上附着安全装置100的指示。

金属表面402可以包括金属门、带金属表面的门、具有金属部分的门、金属入口盖、接近入口的表面。

移除检测器104的实施方式包括U形磁体502以及位于U形磁体502凹处(cavity)内的霍尔开关506。来自磁体502北极和南极的磁通量504的至少一部分传导通过霍尔开关506。将移除检测器104放置在金属表面602附近，磁通量604(例如磁通量504的至少一部分)会离开霍尔开关506传导。霍尔开关506对磁通量504与604的幅度之间的变化进行检测。霍尔开关506根据对于所述变化的检测来提供信号。

移除检测器104的实施方式包括圆柱形磁体702以及位于磁体702凹处内的霍尔开关706。来自磁体702北极和南极的磁通量704的至少一部分传导通过霍尔开关706。将移除检测器104放置在金属表面附近，则磁通量704的至少一部分会离开霍尔开关706传导。当移除检测器104位于金属表面附近时，霍尔开关706将会检测离开霍尔开关706的磁通量导离(a conducting away)。霍尔开关706根据对于导离的检测来提供信号。

安全装置800的实施方式包括移除检测器830和840中的至少一个。磁体806～822提供传导通过霍尔开关832和842的磁通量。磁体810和820可以提供传导通过霍尔开关842的主要磁通量。而磁体806、808、812、814、816和822则可以提供次要磁通量，该次要磁通量可以增大或减小由磁体810和820提供的磁通量的幅度并且传导通过霍尔开关842。

磁体806～822的磁极可以被排列成增大或减小传导通过霍尔开关832和/或842的磁通量。例如，磁体806～812可以被定位成使得它们的北极朝向相同方向，以及磁体814～822的南极在相反的方向定位。在安全装置800不邻近金属表面的情况下，这种排列可以增大由霍尔开关832和842检测到的磁通量。而图8所示的磁极排列则可以在安全装置800不邻近金属表面的情况下减小由霍尔开关832和842检测到的磁通量的幅度。

磁体806～822还可以用于将移除检测器832和842安装到安全装置800的主体802和/或某一金属表面(未示出)。在这个实施方式中，磁体806～822磁耦合至主体802的金属板804。霍尔开关832和842还以一种能让霍尔开关832和842不会发生相对于磁体806～822的移动的方式耦合到主体802。通过将安全装置800放置在金属表面(未示出)附近，将安全装置800磁耦合至该金属表面，并且进一步使得磁体806～822的磁通量的至少一部分传导离开霍尔开关832和842。

传感器可以具有感测轴。感测轴包括一条穿过传感器的轴。如果沿着感测轴来提供物理刺激，则可以允许传感器在检测物理刺激的幅度时具有更高的灵敏度。例如，传感器902是相对于正交的x、y和z轴示出的。传感器902的感测轴包括x轴。因此，检测器902可以检测沿着x轴提供的物理刺激，同时可以在较小程度上检测到沿着任何其他轴线或方向提供的相同幅度的物理刺激，或者根本检测不到。

在磁性传感器的情况下，通过相对于由偏置磁体提供的磁通量来定位感测轴，可以使得磁性传感器在检测磁通量幅度变化时具有更大的灵敏度。增加的灵敏度能使传感器202检测到磁通量幅度的较小变化和/或受噪声影响较小。磁通量包括相反极性的磁极之间的磁性刺激流。例如，磁通量是在磁体312和310；磁体502、磁体702、磁体810和820(未示出)以及磁体1004的北极和南极之间(反之亦然)流动的。

相对于磁通量定位感测轴的处理包括以与磁通量垂直、平行和成某一角度的方式来定位感测轴。在一个实施方式中，霍尔开关314的感测轴是垂直于磁通量308定位的。在另一个实施方式中，霍尔开关1006是垂直于磁通量1008定位的。移除检测器104的磁体1004耦合至安全装置100的主体1002。在安全装置100离开金属表面1102定位时，磁通量1008的至少一部分传导通过霍尔开关1006。而若用磁体1004将安全装置100磁耦合至金属表面1102，则会使得磁通量1104(磁通量1008的至少一部分)离开金属表面1106传导。霍尔开关1006检测磁通量1008与1104的幅度之间的变化。霍尔开关1006根据对所述变化的检测来提供信号。

入口传感器102可以包括传感器1202、偏置装置1204、处理器1206以及存储器1212。传感器1202可以包括霍尔传感器1302。偏置装置1204可以包括磁体1304。

处理器1206包括根据本发明各个方面被编程以执行下述方法的常规可编程控制器电路，其中该控制器电路具有微处理器、存储器、定时器以及模数转换器。微处理器执行已存储的程序和数据。入口传感器102可以包括处理器1206，或者由处理器1206执行的方法可以由还执行用于访问控制装置110的方法的处理器来执行。

入口传感器102的实施方式包括霍尔传感器1302和磁体1304。磁体1304提供磁通量。来自磁体1304的磁通量的至少一部分传导通过霍尔传感器1302。霍尔传感器1304提供传导通过该霍尔传感器1302的磁通量1306的幅度的指示。关于磁通量的幅度指示包括与磁通量成比例的电压以及与磁通量成比例的电流。

霍尔传感器1302和磁体1304是以安全装置100和/或入口的移动不会使传感器1302发生相对于磁体1304的移动这样一种方式安装在安全装置100的主体1308中的。

入口传感器朝向和/或离开入口的金属部分的移动会改变传导通过霍尔传感器1302的磁通量(例如1306，1402)的幅度。传导通过霍尔传感器1302的磁通量的幅度与安全装置100的主体1308和入口盖1402之间的距离成比例。入口盖包括金属门、具有金属部分的门、具有金属表面的门、以及具有金属部分的窗。霍尔传感器1302检测通过霍尔传感器1302的磁通量的幅度。霍尔传感器1302将关于磁通量幅度的指示提供给处理器1206，以便执行下述方法。

这里讨论的由安全装置100执行的方法可由该安全装置可用组件的初始化、读取、计算、设置和检测能力的任何组合来执行。安全装置100用以执行各方法的数据可以被存储、检索、转换、求取平均、求和、比较、传送和显示。安全装置100可以根据执行方法的结果来执行某种功能。例如，入口传感器102可以执行图15的方法1500。1500的某些方法可以分布到经由通信模块112通信的其他组件。

数据流图示描述了可以通过串行和并行处理的任何组合来实施的过程协作。在完全并行的实施方式中，每一个必要过程的实例都是在用于该过程的新数据或修订数据可用的时候实例化的；或者，实例的静态集合共享单线程或多线程环境中的资源，其中每一个过程都是在新数据或修订数据可供该过程使用的情况下工作的。

过程1500可以在安全装置100复位和/或通电时开始。过程1500还可以根据处理器1206执行的软件命令或是经由用于异常处理的过程而开始。

初始化过程1502预备那些用于执行过程1500中的其他过程的数据和组件。预备数据的处理包括将数据设置成初始值。例如，将元素索引(element index)设置成用于存储一系列先前传感器值(priorsensor value)的元素阵列的第一元素；将该元素阵列中的每一个元素设置成初始值；以及将和及平均值设置为零。预备组件的处理包括：复位模数转换器1208，将定时器1210设置成初始值，为处理器1206建立中断间隔，以及为处理器1206建立中断矢量。

初始化过程1502还可以设定一个用于表示入口盖闭合定位的通过传感器1302的磁通量幅度。

读取传感器过程1504接收来自传感器1202的数据。来自传感器1202的数据包括对由传感器1202检测到的物理刺激的幅度的指示。例如，来自传感器1202的数据可以包括传导通过传感器1302的磁通量的幅度指示。来自传感器1202的数据可以存储在数据存储1512中。例如，从传感器1202中读取的数据可以存储为被称为当前传感器值(present sensor value)的数据。

计算平均过程1506确定从传感器1202接收的数据相对于从传感器1202接收的先前数据的平均值。先前传感器值可以以数据结构(例如阵列、链接列表)来存储。该数据结构可以使用元素索引来访问。该数据结构中的元素数量可以作为被称为元素数量的数据来存储。当前传感器值可以与先前传感器值以这样一种方式组合，即产生从传感器1202读取的个数达所述元素数量的所有值之和。先前传感器值的平均值可以通过将上述和除以先前传感器值结构中给出的有效值数量来产生。

数据及中间值可以存储在数据存储1512中并由处理器1206访问。数据存储1512可以位于存储器1212中。

计算平均值的处理可以补偿入口传感器102的组件操作中的漂移(drift)。例如，通过求取从传感器1202接收的一系列值的平均，就可以补偿从传感器1202接收的值随着温度和时间的变化而发生的漂移(例如传感器、偏置装置的老化)。

设置阈值过程1508设定供其他过程使用的阈值。这些阈值可以用于确定是否执行某一动作。动作可以包括使用从传感器1202接收的数据来形成平均，丢弃从传感器1202接收的数据，以及设置警报状态(例如活动、不活动、预警)。阈值包括由过程1500用以执行安全装置100各过程的任何阈值。例如，由设置阈值过程1508设置的阈值可以包括漂移阈值和警报阈值。阈值可以包括单值、一系列值、以及具有上边界和下边界的值。

过程1500的一个实施方式使用漂移阈值和警报阈值，并且这两个阈值都分别具有各自的上边界和下边界。从传感器1202接收的数据的平均值可以根据漂移阈值来计算。例如，从传感器1202接收的数据若其值落入漂移阈值之内(例如大于或等于下边界且小于或等于上边界)，则可如上所述用于传感器数据平均值的计算。若从传感器1202接收的数据其值落在漂移阈值之外(例如小于下边界或大于上边界)，则不用于计算平均值。

警报状态可以根据警报阈值来设置。例如，从传感器1202接收的数据若其值落入警报阈值之内(例如大于或等于下边界且小于或等于上边界)，则指示入口盖在某一限度内移动，由此可以将警报状态设置成不活动。若从传感器1202接收的数据其值落在警报阈值之外(例如小于下边界或大于上边界)，则指示该入口盖的移动超出某一限度，于是警报状态可以设置为活动。若从传感器1202接收的数据其值先落在警报阈值之外，随后的值落在警报阈值之内，或者该数据在一段时间内其值呈现落在警报阈值之内和之外的模式，则可以允许将警报状态设置成预警状态。

设置阈值过程1508可以设置用于补偿入口传感器102的组件操作中的漂移的阈值。入口传感器102的实施方式根据从传感器1202接收的数据的平均值来设置阈值。

入口传感器102的一个实施方式设置的是试图解决影响传感器1202检测的噪声(例如抖动、热噪声、电子噪声、机械噪声)问题的漂移阈值。入口传感器102的一个实施方式将漂移边界设置为与模数转换器1208的最低六个有效位等效。

入口传感器102的一个实施方式设置一个警报阈值，以便设置入口移动的限度。该限度是根据可由传感器1202检测的运动范围来设置的。

检测门状态过程1510检测入口盖的定位。检测入口盖的定位包括检测入口盖超出限度的移动。检测门状态过程1510根据如上所述的检测来设置警报状态。例如，如上所述，若从传感器1202接收到一个处于警报阈值之外的值，则指示可以将警报状态设置为活动。

任何常规的计算技术均可用于确定从传感器1202接收的数据值落在阈值之内还是之外(例如与阈值相比较、变化率、来自先前值的变化量)。

图16表示过程1500的一个实施方式，并且其中包含了从传感器1202接收的数据值以及为漂移和警报阈值设置的值。在图16中，弯弯曲曲的线(squiggly line)1602表示从传感器1202接收的一系列的当前传感器值。来自传感器1202的数据若落入漂移上边界1604和漂移下边界1606之间，就被用于计算从传感器1202接收的数据的平均值。来自传感器1202的数据1608若落在漂移阈值之外，则不被用于计算平均值。但该数据1608是落在警报阈值之内的。当来自传感器1202的数据落在警报阈值之外，则会出现活动的警报状态1614。

图17中的线1702表示弯弯曲曲的线1602中落在漂移阈值以内的各数值的平均值。如图16所述，由于在警报活动状态期间，来自传感器1202的数据都没有落入漂移阈值之内，因此平均值不变。

安全装置100可以耦合至任何对象用以对移除进行检测。安全装置100可以被定位成检测入口盖的移动。在一种实施方式中，安全装置100磁耦合至右入口盖1804，并且检测相邻的左入口盖1806的移动。移除检测器104将安全装置100的主体1902磁耦合到右入口盖1804。入口传感器102检测左入口盖1806相对于安全装置100的移动，由此检测其相对于右入口盖1804的移动。如果左入口盖1806相对于右入口盖1804的移动大于某一阈值，就会产生未经授权访问警告。如果将主体1902从右入口盖1804移除，也会产生未经授权访问警告。

安全装置100可以耦合至多种入口并对其进行监视。例如，安全装置100的主体的形状能够适于特定入口结构。在一种实施方式中，安全装置100的主体2002将移除检测器104和入口传感器100分别定位在位于右入口盖2004与左入口盖2006之间的密封2008的每一侧。

入口传感器102和/或移除检测器104能够以可移动的方式耦合至安全装置100。通过以可移动的方式将入口传感器102和/或移除检测器104耦合到安全装置100的主体，就能允许安全装置100监视具有不同闭合机制、入口安装机制以及入口间隔(例如有间隙、不对准)的入口。可移动的耦合可以在与入口耦合以及检测入口状态方面为安全装置100提供更高的一致性(uniformity)。在一种实施方式中，入口传感器102可以沿着轨道2112移动。当入口盖2110与入口外壳(portal casing)2106齐平(flush with)时，轨道2112允许入口传感器102缩回到主体2102中。当入口盖2110如图21所示未与入口外壳2106齐平时，轨道2112允许入口传感器从主体2102伸出。可移动耦合可以允许入口或安全装置在提供通知之前的更大移动。

安全装置100可以用扣件耦合至入口盖、入口外壳和/或接近入口的表面。扣件可以用作移除检测器102所提供的任何耦合力的补充或替换。例如，扣件2104将安全装置100的主体2102耦合至入口外壳2106。在其中移除检测器的类型是移除检测器840的实施方式中，该移除检测器提供了与易于磁耦合的入口外壳2106的附加磁耦合。

在这里可以使用易于磁耦合的扣件来将不易于磁耦合的入口制备为磁耦合。例如，可以将易于磁耦合的扣件耦合至入口盖。将扣件耦合至入口盖的处理包括机械耦合和化学耦合(例如胶合)。扣件可以位于入口盖之上并且与移除检测器中的磁体的位置相对应。在一个实施方式中使用的扣件2214与右入口盖2210相耦合，且被定位成与移除检测器104的磁体2214的定位相对应。扣件2206机械耦合至右入口盖2210，并且磁体2214磁耦合至扣件2206，由此将安全装置100的主体2202耦合至右入口盖2210。扣件2206以这样一种方式定位，即主体2202与扣件206的耦合得以将入口传感器102安放在邻近左入口盖2212的位置上。

扣件还可以用作导体。导体可以携带电位。电位可由第一装置施加(例如提供)至扣件，并由第二装置检测，和/或交替地由第一和第二设备提供和检测。电位可以携带信息(例如信号)。扣件具有暴露在入口盖两侧的端部，由此就可以将电位从入口的一侧携带到入口的另一侧。电位包括直流(例如DC)电势和交流电势(例如随时间变化)。在一个实施方式中，扣件2206在访问控制装置110与位于主体2204内的装置2216之间传导电位。主体2204位于入口2206上与主体2202不同的那一侧。装置2216可以包括安全装置、安全装置的一部分、通信模块以及集中器(concentrator)。用作导体的扣件可能需要与入口盖的材料绝缘。例如，金属扣件需要与金属门绝缘，以便允许扣件携带信号。在一个实施方式中，绝缘体2208将扣件2206与右入口盖2210材料的绝缘。

安全装置100可以与扣件协作，以便将安全装置100耦合至入口盖和/或入口框架。协作可以包括扣件与入口之间的耦合以及扣件与安全装置100之间的耦合。扣件与安全装置100之间的耦合可以允许安全装置100的入口传感器102在感测位置与非感测位置之间移动，而无需扣件与入口盖和/或框架的解耦合。扣件与安全装置100的之间的耦合可以允许移除检测器104在移除位置与非移除(non-removed)位置之间移动，而无需扣件与入口盖和/或框架的解耦合。从非移除位置到移除位置的移动，磁解除扣件和安全装置100的耦合，但不解除扣件和入口的耦合。在一种实施方式中，扣件2302包括基座2402和铰链2308的第一部分2304。安全装置100的主体2310包括铰链2308的第二部分。主体2310围绕铰链2308相对于扣件2302呈枢轴移动。

扣件2302包括铰链2308的第一部分2304、基座2402以及表面2404。基座2402耦合至右入口盖2312。基座2402与右入口盖2312的耦合包括机械耦合(例如扣件、焊接)、磁性耦合、以及化学耦合(例如胶合)。当安全装置100的主体2310位于可操作位置上时，表面2404则位于移除检测器102附近。表面2404可以由易受磁力影响的材料制成，以便与移除检测器102的磁性实施方式协作。移除检测器102的磁性实施方式可以磁耦合到表面2404，并且能够检测安全装置从表面2404上移除。

与扣件2302协作的安全装置100包括铰链2308的第二部分2306、与表面2404协作的移除检测器104、以及在安全装置100的主体2310位于可操作位置上时位于左入口盖2314附近的入口传感器102。入口传感器102可以包括附加磁体2502，以便在名义上(nominally)将入口传感器102耦合至左入口盖2314。磁体2502可以增大、减小由传感器1202检测的磁通量的幅度，或者不对该检测的磁通量的幅度产生影响。磁体2502可以增大移动左入口盖超出限度所需要的力的量。

扣件的形状可以与入口相配合，以便附着于入口的任何部分。例如，参见图26，扣件2602耦合至右入口盖2312并位于手柄2316之上。安全装置100的主体2610以这样一种方式在铰链2608处与扣件2602相耦合，即使得安全装置100的移除检测器102(未示出)位于表面2606附近，同时入口传感器102(未示出)位于左入口盖2314附近。基座2604耦合至右入口盖2312。

以上描述讨论了本发明的优选实施例，而这些实施例可以变化或者修改而不脱离权利要求所定义的本发明的范围。虽然为使描述清楚而在此仅描述了本发明的若干具体实施例，但是本发明的范围旨在由所附权利要求界定。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种安全装置，用于对从所提供的表面移除所述装置进行检测，所述安全装置包括：

主体；

与主体相耦合的至少一个磁体；以及

与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个的传感器；其中：

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除主体。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

主体包括金属板；以及

至少两个磁体与所述金属板磁耦合。

3.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

传感器包括感测轴；以及

感测轴的方位垂直于所述至少一个磁体中的至少一个的南极和北极之间的轴。

4.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括U形磁体；以及

传感器位于所述U形磁体的南极和北极之间的凹处。

5.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括具有凹处的磁体；以及

传感器位于所述凹处中。

6.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括第一磁体和第二磁体；以及

传感器位于第一磁体和第二磁体之间。

7.根据权利要求6所述的安全装置，其中：

第一磁体和第二磁体各自具有北极和南极；

第一磁体的北极与主体相耦合；以及

第二磁体的南极与主体相耦合。

8.根据权利要求7所述的安全装置，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个与所述表面解耦合，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分传导通过传感器。

9.根据权利要求7所述的安全装置，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个耦合至所述表面，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分通过所述表面传导离开传感器。

10.根据权利要求1所述的安全装置，其中：传感器包括霍尔效应传感器。

11.根据权利要求1所述的安全装置，其中：传感器在传导通过传感器的磁通量大于阈值时提供信号。

12.一种对从所提供的表面移除所提供的安全装置进行检测的移除检测器，所述检测器包括：

至少一个磁体；以及

位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器；其中：

所述至少一个磁体与安全装置相耦合；

传感器与安全装置相耦合；

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除安全装置。

13.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

传感器包括感测轴；以及

感测轴的方位垂直于所述至少一个磁体中的至少一个的南极和北极之间的轴。

14.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括U形磁体；以及

传感器位于所述U形磁体的北极和南极之间。

15.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括具有凹处的磁体；以及

传感器位于所述凹处中。

16.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括第一磁体和第二磁体；以及

传感器位于第一磁体与第二磁体之间。

17.根据权利要求16所述的移除检测器，其中：

第一磁体和第二磁体各自具有北极和南极；

第一磁体的北极与安全装置相耦合；以及

第二磁体的南极与安全装置相耦合。

18.根据权利要求17所述的移除检测器，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个与所述表面解耦合，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分传导通过传感器。

19.根据权利要求17所述的移除检测器，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个耦合至所述表面，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的一部分通过所述表面传导离开传感器。

20.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：所述传感器包括霍尔效应传感器。

21.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：所述传感器在传导通过所述传感器的磁通量大于阈值时提供信号。

22.一种安全装置，用于对从第一入口盖和第二入口盖中的至少一个移除所述装置进行检测，所述安全装置包括：

主体；

第一移除检测器；以及

第二移除检测器；其中：

第一移除检测器将主体磁耦合到第一盖；

第二移除检测器将主体磁耦合到第二盖；

第一移除检测器对从第一盖移除主体进行检测；

第二移除检测器对从第二盖移除主体进行检测；

第一移除检测器和第二移除检测器中的至少一个包括：

至少一个磁体；以及

位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器；

其中：

所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

每一个磁体都提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至第一入口盖和第二入口盖中的至少一个，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与第一入口盖和第二入口盖中的至少一个解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此指示所述安全装置的移除。

23.一种由安全装置执行的用于对从表面移除所述安全装置进行检测的方法，所述安全装置具有主体，所述方法包括：

检测通过传感器的磁通量的幅度变化；以及

依据检测提供信号；其中：

至少一个磁体与安全装置的主体相耦合；

传感器与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个；

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

所述至少一个磁体中的每一个都提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开所述传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明所述安全装置的移除。

24.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：

检测磁通量的连续幅度；以及

对连续幅度进行比较。

25.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：为磁通量的幅度变化应用迟滞。

26.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：检测大于阈值的变化。

27.一种安全装置，用于对从所提供的表面移除所述装置进行检测，所述安全装置包括：

主体；

与主体相耦合的至少一个磁体；以及

与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个的传感器；其中：

传感器和所述至少一个磁体相对于彼此不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合到所述表面，从而使得磁通量的至少一部分通过所述表面传导离开传感器，由此表明主体与表面的耦合；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除主体。

28.一种用于对从所提供的表面移除所提供的安全装置进行检测的移除检测器，所述检测器包括：

至少一个磁体；以及

位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器；其中：

所述至少一个磁体耦合至安全装置；

传感器与安全装置相耦合；

传感器和所述至少一个磁体相对彼此不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合到所述表面，从而使得磁通量的至少一部分通过所述表面传导离开所述传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除安全装置。

Claims (26)

1.一种安全装置，用于对从所提供的表面移除所述装置进行检测，所述安全装置包括：

主体；

与主体相耦合的至少一个磁体；以及

与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个的传感器；其中：

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除主体。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

主体包括金属板；以及

至少两个磁体与所述金属板磁耦合。

3.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

传感器包括感测轴；以及

感测轴的方位垂直于所述至少一个磁体中的至少一个的南极和北极之间的轴。

4.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括U形磁体；以及

传感器位于所述U形磁体的南极和北极之间的凹处。

5.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括具有凹处的磁体；以及

传感器位于所述凹处中。

6.根据权利要求1所述的安全装置，其中：

所述至少一个磁体包括第一磁体和第二磁体；以及

传感器位于第一磁体和第二磁体之间。

7.根据权利要求6所述的安全装置，其中：

第一磁体和第二磁体各自具有北极和南极；

第一磁体的北极与主体相耦合；以及

第二磁体的南极与主体相耦合。

8.根据权利要求7所述的安全装置，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个与所述表面解耦合，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分传导通过传感器。

9.根据权利要求7所述的安全装置，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个耦合至所述表面，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分通过所述表面传导离开传感器。

10.根据权利要求1所述的安全装置，其中：传感器包括霍尔效应传感器。

11.根据权利要求1所述的安全装置，其中：传感器在传导通过传感器的磁通量大于阈值时提供信号。

12.一种对从所提供的表面移除所提供的安全装置进行检测的移除检测器，所述检测器包括：

至少一个磁体；以及

位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器；其中：

所述至少一个磁体与安全装置相耦合；

传感器与安全装置相耦合；

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

所述至少一个磁体提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明从所述表面移除安全装置。

13.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

传感器包括感测轴；以及

感测轴的方位垂直于所述至少一个磁体中的至少一个的南极和北极之间的轴。

14.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括U形磁体；以及

传感器位于所述U形磁体的北极和南极之间。

15.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括具有凹处的磁体；以及

传感器位于所述凹处中。

16.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：

所述至少一个磁体包括第一磁体和第二磁体；以及

传感器位于第一磁体与第二磁体之间。

17.根据权利要求16所述的移除检测器，其中：

第一磁体和第二磁体各自具有北极和南极；

第一磁体的北极与安全装置相耦合；以及

第二磁体的南极与安全装置相耦合。

18.根据权利要求17所述的移除检测器，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个与所述表面解耦合，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的至少一部分传导通过传感器。

19.根据权利要求17所述的移除检测器，其中：第一磁体和第二磁体中的至少一个耦合至所述表面，从而使得第一磁体的南极与第二磁体的北极之间的磁通量的一部分通过所述表面传导离开传感器。

20.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：所述传感器包括霍尔效应传感器。

21.根据权利要求12所述的移除检测器，其中：所述传感器在传导通过所述传感器的磁通量大于阈值时提供信号。

22.一种安全装置，用于对从第一入口盖和第二入口盖中的至少一个移除所述装置进行检测，所述安全装置包括：

主体；

第一移除检测器；以及

第二移除检测器；其中：

第一移除检测器将主体磁耦合到第一盖；

第二移除检测器将主体磁耦合到第二盖；

第一移除检测器对从第一盖移除主体进行检测；

第二移除检测器对从第二盖移除主体进行检测；

第一移除检测器和第二移除检测器中的至少一个包括：

至少一个磁体；以及

位于所述至少一个磁体中的至少一个附近的传感器；

其中：

所述传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

每一个磁体都提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至第一入口盖和第二入口盖中的至少一个，从而使得磁通量的至少一部分传导离开传感器；以及

所述至少一个磁体与第一入口盖和第二入口盖中的至少一个解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此指示所述安全装置的移除。

23.一种由安全装置执行的用于对从表面移除所述安全装置进行检测的方法，所述装置具有主体，所述方法包括：

检测通过传感器的磁通量的幅度变化；以及

依据检测提供信号；其中：

至少一个磁体与安全装置的主体相耦合；

传感器与主体相耦合且邻近所述至少一个磁体中的至少一个磁体；

传感器相对于所述至少一个磁体不移动；

至少一个磁体中的每一个都提供磁通量；

所述至少一个磁体磁耦合至所述表面，从而使得磁通量的至少一部分传导离开所述传感器；以及

所述至少一个磁体与所述表面解耦合，从而使得磁通量的至少一部分传导通过传感器，由此表明所述安全装置的移除。

24.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：

检测磁通量的连续幅度；以及

对连续幅度进行比较。

25.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：为磁通量的幅度变化应用迟滞。

26.根据权利要求23所述的方法，其中检测包括：检测大于阈值的变化。

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